Органами дыхания у рыб служат жабры. Назначение жабр - снабжение организма кислородом. Они передают кислород из внешней среды в кровь. Строение жабр у разных рыб различно. У круглоротых (миног, миксин) жабры имеют вид мешочков со складками слизистой оболочки внутри. Складки пронизаны кровеносными сосудами. Жаберные мешки открываются одним концом наружу, в воду, другим - в глотку. Число наружных отверстий разное: у миксин от 1 до 15, у миног 7 пар жаберных отверстий.
У хрящевых рыб - акул, скатов и химер - жаберные органы в виде пластинок, расположенных по сторонам перегородок, отходящих от жаберных дуг. Жаберных отверстий у акул и скатов бывает обычно 5 и только у некоторых примитивных акул их 6 или 7. Жаберных крышек у акул и скатов нет и жаберные отверстия открываются наружу.
Жабры костистых рыб - жаберные лепестки. По бокам головы костистых рыб имеется по четыре хорошо развитых жаберных дуги, на внешней стороне которых располагается по два ряда кожных жаберных лепестков. Рыба заглатывает воду и пропускает ее через жаберные отверстия. Вода омывает жаберные лепестки и растворенный в воде кислород через тонкие стенки последних поступает в кровь капилляров. У костистых рыб жаберную полость прикрывает костная жаберная крышка.
Кожное дыхание, как дополнительное к дыханию жабрами, имеется у всех рыб, особенно в отношении выделения СО2. Доля участия кожного дыхания в общем дыхании у разных рыб различна и зависит от образа жизни и экологии рыбы. Высокая интенсивность кожного дыхания наблюдается у рыб, приспособленных к жизни в условиях дефицита кислорода (карп, карась, coм, угорь). У этих рыб интенсивность кожного дыхания 17-22%; у отдельных особей достигает 80%. У рыб, обитающих в богатой кислородом воде, кожное дыхание менее развито.
У речного вьюна и некоторых сомиков наблюдается кишечное дыхание. При кишечном дыхании потребляется кислород, заглатываемый из воздуха, а не из воды. Газообмен происходит в определенных участках пищеварительного тракта. Обратно воздух выходит через анальное отверстие. У двоякодышащих рыб плавательный пузырь ячеистого строения превратился в орган дыхания и позволяет жить рыбе в периодически пересыхающих водоемах. У некоторых, главным образом тропических рыб, есть добавочные органы дыхания, приспособленные к использованию кислорода воздуха. Наиболее часто встречается наджаберный орган - утолщение слизистой оболочки части жаберной полости, пронизанной большим количеством кровеносных капилляров. Такой наджаберный орган имеется у змееголова и толстолобика, обитающих в Амуре. У окуня-ползуна Anabas scandes, живущего в тропических пресных водоемах, имеется лабиринтовый аппарат из сложной системы складок слизистое оболочки, помещающейся в спинной части жаберной полости. Этот аппарат поддерживается извилистыми костными пластинками. Благодаря ему окунь-ползун может совершать сухопутные путешествия из одного водоема в другой.